專利名稱：一種甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣所用菌株及其發(fā)酵的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣所用菌株及其發(fā)酵方法，屬工業(yè)微生物發(fā)酵工程領域。
背景技術：
乳酸學名a_羥基丙酸，在工業(yè)上有廣泛的用途，被大量地運用于食品、醫(yī)藥、化工、皮革、紡織工業(yè)等領域。由于乳酸等運用范圍很廣泛，它的需求量也在不斷地增加。乳酸發(fā)酵需通過碳酸鈣中和生成乳酸鈣，發(fā)酵液濃縮后乳酸鈣結晶分離，最后以硫酸酸化乳酸鈣，生成乳酸及硫酸鈣，乳酸鈣是乳酸發(fā)酵的第一個產(chǎn)物。乳酸細菌不能直接發(fā)酵淀粉質原料，必須經(jīng)過糖化過程才能發(fā)酵。糖質原料(葡萄 糖、麥芽糖、半乳糖、乳糖、蔗糖、戊糖等)和短鏈糊精可由不同的乳酸細菌直接發(fā)酵生產(chǎn)乳酸。目前乳酸生產(chǎn)發(fā)酵所采用的原料多為葡萄糖或淀粉質原料，但隨著這些原料的價格不斷上升，乳酸的生產(chǎn)成本也在不斷增加，其相關產(chǎn)品的成本也不斷提高。甘蔗糖蜜是甘蔗制糖工業(yè)的副產(chǎn)品，是一種粘稠、黑褐色、呈半流動的物體，組成因原料、加工條件的不同而有差異，其中主要含有大量可發(fā)酵糖(主要是蔗糖)，因而是很好的發(fā)酵原料。糖蜜含有少量粗蛋白質，一般為3% - 6%，甘蔗糖蜜含蔗糖約24% - 36%，其他糖約12% - 24% ;此外無氮浸出物中還含有3% - 4%的可溶性膠體，主要為木糖膠、阿拉伯糖膠和果膠等。另外甘蔗糖蜜的礦物質含量較高，約8% — 10%，礦物元素中鉀、氯、鈉、鎂含量高，一般糖蜜維生素含量低，但甘蔗糖蜜中泛酸含量較高，達37mg/kg。我國甘蔗糖產(chǎn)區(qū)主要集中在南方的廣西、云南、廣東湛江等地，其食糖調出量占全國總量的80%以上。每年甘蔗榨季，甘蔗原產(chǎn)地均會有數(shù)量巨大的糖蜜產(chǎn)生，而這些糖蜜往往利用率較低，有些甚至按照廢棄物直接排放至周邊環(huán)境，帶來環(huán)境問題。乳酸細菌屬于化能異養(yǎng)型微生物，除了糖作為碳源為主要原料外，乳酸細菌的生長和發(fā)酵還需要復雜的外來營養(yǎng)物，必須提供各種氨基酸、維生素、礦物質、核酸等營養(yǎng)因子。若能利用甘蔗糖蜜來發(fā)酵生產(chǎn)乳酸，一方面可減輕對環(huán)境的壓力，另一方面也可大大提高其經(jīng)濟價值。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣所用菌株及其發(fā)酵方法，用植物乳桿菌 CGMCC 6193 (.lactobacillus plantarum,菌株保藏號 CGMCC 6193,保藏日期2012年6月6日，保藏單位中國普通微生物菌種保藏管理中心、CGMCC地址北京市朝陽區(qū)北辰路I號院3號中國科學院微生物研究所，郵政編碼100101 )乳酸發(fā)酵，以蔗糖糖蜜作為唯一碳源乳酸發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣，有效利用糖蜜，降低了乳酸發(fā)酵成本，可以實現(xiàn)廢物的資源化，降低生產(chǎn)成本，而且發(fā)酵乳酸后的殘渣更加利于作為飼料使用，方法簡便、高效，無論從資源的有效利用還是環(huán)境保護方面都具有重要的意義。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣所用菌株，這種菌株為乳酸菌菌株CGMCC 6193。
—種甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣的方法，用乳酸菌菌株CGMCC 6193，(I) 所用培養(yǎng)基為MRS或YE培養(yǎng)基；(2)以甘蔗糖蜜為唯一碳源；(3)培養(yǎng)基中甘蔗糖蜜投料量比例w/v為5 20%;發(fā)酵溫度3(T50°C，pH = 2 8，厭氧發(fā)酵，搖床轉速10 200 r/min，發(fā)酵時間 20 h 240 ho本發(fā)明的乳酸菌菌株CGMCC 6193由腌菜中分離。在本發(fā)明乳酸菌CGMCC 6193以蔗糖糖蜜作為唯一碳源乳酸發(fā)酵的方法中，CGMCC6193可在MRS、YE、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基及明膠液化培養(yǎng)基上生長。具體的方法包括以下步驟
(I)培養(yǎng)基的制備
菌種活化培養(yǎng)基其各成份配比為水1L，蛋白胨8 13g，牛肉膏8 13g，酵母膏3 6g,朽1檬酸三銨I 3g,乙酸鈉3 7g,葡萄糖17 23g,吐溫80 I 2ml,磷酸氫二鉀I 3g，七水合硫酸鎂O. 50 O. 65g，四水合硫酸錳O. 20 O. 30g,瓊脂15 20g。將上述各成份混合均勻，調節(jié)PH為6. 0，將其按照斜面制作的要求分裝入若干試管，加蓋硅膠塞后常規(guī)高溫滅菌后擺放斜面?zhèn)溆谩７N子培養(yǎng)基其各成份配比為水1L，甘蔗糖蜜50g，檸檬酸三銨I 3g，乙酸鈉3 7g，磷酸氫二鉀I 3g，七水合硫酸鎂O. 50 O. 65g，四水合硫酸錳O. 20 O. 30g。將上述各成份混合均勻，調節(jié)PH為6. 0，按照每瓶IOOml的量裝入若干250ml錐形瓶，用透氣
膜封口后常規(guī)高溫滅菌后備用。發(fā)酵培養(yǎng)基MRS培養(yǎng)基，YE培養(yǎng)基。(2)菌種活化將CGMCC 6193菌株以無菌操作方式接種至菌種活化培養(yǎng)基斜面上，于37攝氏度靜置培養(yǎng)至整個斜面布滿菌落，再用此斜面作為種子轉接到另一斜面，37攝氏度靜置培養(yǎng)待其布滿整個斜面，如此轉接2 3次，至整個斜面在24h內長滿菌落。(3)種子培養(yǎng)以無菌操作方式將步驟(2)活化好的菌種接入種子培養(yǎng)基中于37攝氏度靜置培養(yǎng)16h。(4)糖蜜發(fā)酵產(chǎn)乳酸以無菌操作方式將步驟(3)培養(yǎng)好的菌種按體積比10%的接種量接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，放入恒溫控溫搖床，于37攝氏度，100r/min條件下發(fā)酵72h，得到乳酸發(fā)酵液。本發(fā)明提供的以乳酸菌CGMCC 6193乳酸發(fā)酵方法，以蔗糖糖蜜作為唯一碳源乳酸發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣，可有效利用糖蜜，降低了乳酸發(fā)酵成本。利用130g/L蔗糖糖蜜，乳酸鈣產(chǎn)量可達到70. 28g/L。為了利用非糧食原料簡便、高效、規(guī)模化發(fā)酵制備乳酸鈣，使用蔗糖糖蜜作為碳源，可以實現(xiàn)廢物的資源化，降低生產(chǎn)成本，而且發(fā)酵乳酸后的殘渣更加利于作為飼料使用。無論從資源的有效利用還是環(huán)境保護方面都具有重要的意義。下面給出本發(fā)明的實施例，通過實施例對本發(fā)明進行具體描述。有必要在此指出的是，實施例只用于對本發(fā)明進行進一步的說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內容做出一些非本質的改進和調整。
具體實施例方式實施例I
將CGMCC 6193菌株從MRS斜面轉接到MRS種子培養(yǎng)基中，37° C培養(yǎng)12 h;10%的接種量接入MRS發(fā)酵培養(yǎng)基中，其各成份配比為水1L，甘蔗糖蜜130 150g，乙酸鈉3 7g,磷酸氫二鉀I 3g，七水合硫酸鎂O. 50 O. 65g，四水合硫酸錳O. 20 O. 30g,碳酸鈣17 23g，硝酸銨O. 10 O. 20g，氯化鈉O. 10 O. 20g。將上述各成份混合均勻，調節(jié)pH為5. O 5. 5，按照每瓶200ml的量裝入若干250ml錐形瓶，用透氣膜封口后常規(guī)高溫滅菌后備用。接種后放入恒溫控溫搖床，37攝氏度，100r/min條件下發(fā)酵72h，得到乳酸鈣發(fā)酵液。減壓濃縮至200ml，結晶、重結晶、干燥后獲得乳酸鈣白色粉末70. 28 g。實施例2
將CGMCC 6193菌株從MRS斜面轉接到MRS種子培養(yǎng)基中，37。C培養(yǎng)12 h ； 10%的接種量接入YE發(fā)酵培養(yǎng)基中，其各成份配比為水1L，甘蔗糖蜜130 150g，酵母粉15 20 g，碳酸鈣17 23g。將上述各成份混合均勻，調節(jié)pH為5. O 5. 5，按照每瓶200ml的量裝 入若干250ml錐形瓶，用透氣膜封口后常規(guī)高溫滅菌后備用。接種后放入恒溫控溫搖床，37攝氏度，lOOr/min條件下發(fā)酵72h，得到乳酸鈣發(fā)酵液。減壓濃縮至200ml，結晶、重結晶、干燥后獲得乳酸鈣白色粉末61. 2 g0
權利要求
1.一種甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣所用菌株，其特征在于該菌株為乳酸菌菌株CGMCC6193 ilactobacillus plantarum)。
2.一種甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣的方法，其特征在于用權利要求I所述的乳酸菌菌株 CGMCC 6193 (7acio 如&77心 pi ant arum), (I)所用培養(yǎng)基為 MRS 或 YE 培養(yǎng)基；(2)以甘蔗糖蜜為唯一碳源；(3) 培養(yǎng)基中甘蔗糖蜜投料量比例w/v為5 20% ;發(fā)酵溫度30^50°C, pH = 2 8，厭氧發(fā)酵，搖床轉速10 200 r/min，發(fā)酵時間20 h 240 h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣所用菌株及其發(fā)酵的方法,該菌株為乳酸細菌CGMCC6193，采用甘蔗糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣的方法是用MRS和YE等培養(yǎng)基。確定其適宜的發(fā)酵條件發(fā)酵得到乳酸鈣發(fā)酵液。減壓濃縮、結晶、重結晶、干燥后獲得乳酸鈣粉末。本發(fā)明的方法為規(guī)模化發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣提供一株性狀穩(wěn)定、培養(yǎng)基簡單、生長良好的菌株。使用甘蔗糖蜜作為碳源，可以大大的降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)廢物的資源化，在資源的有效利用及環(huán)境保護方面均具有重要意義。
文檔編號C12P7/56GK102888352SQ201210244010
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權日2012年7月16日
發(fā)明者杜剛, 袁明龍, 張振宇, 袁明偉 申請人:云南民族大學